Ein Ökosystem unter der Lupe unser Schulhof

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1 VIII Ökologie Beitrag 6 Ökosystem Schulhof (Klasse 7/8) 1 von 26 Ein Ökosystem unter der Lupe unser Schulhof Inga Hilke Meyer-Ahrens, Heidelberg, Stella Ekler, Neckargemünd-Dilsberg und Christoph Randler, Schriesheim Mit Illustrationen von Julia Lenzmann, Stuttgart Warum in die Ferne schweifen? Der Schulhof bietet sich geradezu an, um die Grundzüge und Prinzipien eines Ökosystems kennenzulernen. Auch im vom Menschen dominierten Ökosystem Schulhof lassen sich leicht ökologische Untersuchungen durchführen und Gesetzmäßigkeiten erkennen. Ihre Schüler kartieren dabei zunächst den ganzen Schulhof, bevor sie in Kleingruppen seine verschiedenen Biotope (z. B. Regentonne, Wiese, Hecke) mit ihren abiotischen und biotischen Faktoren genauer untersuchen. Zum Abschluss der Einheit werden Maßnahmen zur Erhöhung der Diversität auf dem Schulhof festgelegt und durchgeführt. Mit Plakatausstellung! Das Wichtigste auf einen Blick Wenn man genauer hinschaut, indet man auch im Schulhof verschiedenste Biotope. Foto: Thinkstock/iStockphoto Klasse: 7/8 Dauer: 12 Stunden (Minimalplan: 8) Kompetenzen: Die Schüler können mit verschiedenen Lupen und dem Mikroskop umgehen. können abiotische und biotische Faktoren in einem Lebensraum untersuchen, die Ergebnisse protokollieren und mit Daten aus anderen Biotopen vergleichen. können ihre Ergebnisse zusammenfassen und vor ihren Mitschülern präsentieren. Aus dem Inhalt: Kartierung des eigenen Schulhofs und Einteilung in verschiedene Biotope (Hecke, Wiese usw.) vielfältige und einfache Untersuchungen an ausgewählten Biotopen Fangen und Bestimmen von Kleinlebewesen Vergleich von Umweltbedingungen und morphologischen Erscheinungen der verschiedenen Biotope des Schulhofs

2 6 von 26 Ökosystem Schulhof (Klasse 7/8) Ökologie Beitrag 6 VIII Die Reihe im Überblick SV = Schülerversuch Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt Fo = Folie Stunden 1 2: Wir kartieren den Schulhof M 1 (Fo) M 2 (Ab/SV) Thema und bedarf Was krabbelt denn da? Wir erstellen eine Karte des Schulhofs q 1 Modellkarte, die nur die grobe Form des Schulhofs zeigt (pro Gruppe) q 1 Tafel-Geodreieck (pro Gruppe) q 1 Zeichenblock Stunden 3 4: Wir bereiten die Untersuchung der Biotope vor M 3 (Ab/SV) M 4 (Ab/SV) Thema und bedarf q 1 langes Seil (oder langes Metermaß mit 30 oder 50 m) (pro Gruppe) q 1 Stift (pro Gruppe) Lebensräume des Schulhofs Umweltbedingungen und Ressourcen q Schulhofkarten aus Stunde 1 Lebensräume des Schulhofs Umweltfaktoren q 1 Thermometer (pro Gruppe) q 1 ph-messstreifen (pro Gruppe) q 1 Luxmeter (pro Gruppe) M 5 (Ab) q evtl. 1 Anemometer und Niederschlagsmessgerät (pro Gruppe) Auf der Suche nach der optimalen Temperatur q evtl. 1 Rechner mit Internetzugang zur Recherche von Bastelanleitungen zur Messung von Niederschlag, Windgeschwindigkeit und anderen abiotischen Faktoren Stunden 5 7: Wir untersuchen abiotische und biotische Faktoren unseres Schulhofs M 6 (SV) M 7 (SV) Thema und bedarf Wir fangen Kleinlebewesen q 1 Klopfschirm q 1 Set Acrylfarben q 1 Exhaustor (pro Gruppe) q 1 Pinsel (pro Gruppe) q mehrere Joghurtbecher (pro Gruppe) Mit Lupe und Mikroskop auf dem Schulgelände arbeiten q 1 Stiellupe oder Einschlaglupe (pro Gruppe) q 1 Mini-Mikroskop (pro Gruppe) q 1 Deckglas (pro Gruppe) q 1 weicher Lappen (pro Gruppe) q 1 Becherlupe (pro Gruppe) q 1 Objektträger mit Deckglas (pro Gruppe) q 1 Pipette (pro Gruppe)

3 VIII Ökologie Beitrag 6 Ökosystem Schulhof (Klasse 7/8) 7 von 26 Stunden 8 9: Auswertung der ermittelten Daten M 8 (Ab) M 9 (Ab) M 10 (Ab) Thema und bedarf Schulhofbiotope und ihr Nahrungsnetz Wir erstellen Steckbriefe Wie artenreich sind unsere untersuchten Biotope? q Fachliteratur (siehe Medientipps) Stunden 10 12: Plakatausstellung M 11 (Ab) Minimalplan Thema und bedarf Unser Ökosystem Schulhof Plakatausstellung q Tapete/Fotokarton q Klebstoff q Reißnägel oder Kreppband q 1 Schere (pro Gruppe) q mehrere Filzstifte (pro Gruppe) Ihnen steht wenig Zeit zur Verfügung? Dann können Sie die Einheit auf acht Stunden kürzen. Planen Sie die Unterrichtseinheit dann wie folgt: 1. Stunde (M 1) Führen Sie als Einstieg in die Einheit das Quiz mit Farbfolie M 1 durch (siehe Erläuterungen (M 1 M 2, Stunden 1 2). Anschließend teilen Sie die von Ihnen selbst erstellte Karte des Schulhofs aus und besprechen diese (evtl. mit Schulhofbegehung). 2. Stunde (M 4, M 5) Stunde (M 4, M 6, M 7) 5. Stunde (M 8, M 9) Stunde (M 11) Verzichten Sie auf Arbeitsblatt M 3 und beschränken Sie die Untersuchung auf wenige Biotope, die Sie vorher auswählen und auf der Schulhofkarte markieren lassen. Teilen Sie anschließend Arbeitsblatt M 4 aus. Arbeitsblatt M 5 wird als Hausaufgabe eingesetzt. Nach Besprechung von Arbeitsblatt M 4 geben Sie den Schülern die Anleitungen M 6 und M 7 an die Hand. In Kleingruppen führen die Schüler nun die Untersuchung der abiotischen und biotischen Faktoren des ihnen zugeteilten Biotops durch. Dabei untersucht die eine Hälfte der Klasse die abiotischen Faktoren und die andere Hälfte der Klasse die biotischen Faktoren. Die Ergebnisse der Freilanduntersuchungen werden anschließend ausgetauscht. Die Schüler erstellen Nahrungsnetze zu den gefundenen Planzen und Tieren anhand von Arbeitsblatt M 8. Die Steckbriefe (Arbeitsblatt M 9) werden als Hausaufgabe erstellt. Siehe Erläuterung (M 11, Stunden 10 12). Arbeitsblatt M 10 (Vergleich mit Literatur) entfällt.

4 8 von 26 Ökosystem Schulhof (Klasse 7/8) Ökologie Beitrag 6 VIII M 1 Was krabbelt denn da? Fotos: Christoph Randler

5 VIII Ökologie Beitrag 6 Ökosystem Schulhof (Klasse 7/8) 9 von 26 Wir erstellen eine Karte des Schulhofs M 2 Um euren Schulhof systematisch untersuchen zu können, solltet ihr ihn übersichtlich in einer Karte darstellen und in Teilbereiche gliedern. Diese Anleitung hilft euch dabei. So geht ihr vor Erstellt einen maßstabsgetreuen Umriss eures Schulhofs Erstellt zunächst einen groben Umriss eures Schulhofs. Verwendet dazu eine Stadtkarte in großem Maßstab, Google Maps/Google Earth oder macht ein Foto aus dem obersten Stockwerk eurer Schule. Benutzt diese Skizze, um euren Schulhof zu vermessen. Ihr benötigt hierfür eine lange Schnur (20 30 m) oder ein Maßband für die Längenmaße und ein Tafel- Geodreieck für die Winkelmaße. Tragt alle Längen- und Winkelmaße zusammen und zeichnet einen maßstabsgetreuen Umriss eures Schulhofs auf ein Zeichenblockblatt. Verwendet den Maßstab 1:1000. Dies bedeutet, dass 10 m auf eurem Schulhof 1 cm auf eurem Zeichenblockblatt entspricht. Teilt dieses dann in kleine Quadrate ein. Welcher Länge entspricht die Kantenlänge eines Quadrats? Ergründet die Beschaffenheit eures Schulhofs Teilt den Schulhof so unter euch auf, dass jede Gruppe unterschiedliche Abschnitte untersucht. Jede Gruppe soll gleich viele Quadrate des Schulhofs bearbeiten. Notiert genau die Bodenbeschaffenheit (z. B. Beton, Gras, ), den Planzenbewuchs, die Bebauung (z. B. mit Bänken, Spielgeräten) und alles andere, was euch auffällt. Übertragt diese Notizen in euren Schulhofplan. So könnte eure Schulhofkarte aussehen 20 m

6 VIII Ökologie Beitrag 6 Ökosystem Schulhof (Klasse 7/8) 17 von 26 Wir fangen KIeinlebewesen M 6 Insekten können auf vielfältige Weise gefangen und beobachtet werden. Hier lernt ihr die verschiedenen Möglichkeiten kennen. Achtet darauf, die Tiere nicht zu verletzen und sie nach der Beobachtung wieder freizulassen. Vorsicht: Manche Tiere können stechen oder beißen! Verwendet zur Beobachtung eine Lupe oder ein Mikroskop. Möglichkeit a: Der Klopfschirm Mit einem Klopfschirm könnt ihr Insekten fangen, die auf Büschen und Bäumen leben bzw. sich dort verstecken. Verwendet als Klopfschirm einen umgedrehten Regenschirm oder legt ein weißes Tuch auf dem Boden aus (Leinentuch, Tischtuch aus Stoff oder Plastikfolie). Einer von euch klopft nun vorsichtig mit einem Stock an die Äste und Zweige, bis die Tiere in den Schirm oder auf das Tuch fallen. Die anderen Schüler aus der Gruppe sammeln die Tiere dann auf. Achtet beim Fangen darauf, aus allen Bereichen Proben zu nehmen (beim Biotop Baum z. B. nicht nur am Stamm oder am Boden, sondern auch von den Zweigen). Möglichkeit b Die Bodenfalle Die Bodenfalle könnt ihr über einen längeren Zeitraum (eine Woche) hinweg verwenden. Grabt dazu kleine Plastikbecher oder Eimer in den Boden ein. Die Tiere fallen nun beim Laufen hinein. Dabei werden auch Tiere gefangen, die nachtaktiv sind und die sonst nicht gefangen werden können. Bohrt Löcher in den Eimer, sodass Regenwasser abließen kann und die Tiere nicht ertrinken. Die Fallen müsst ihr täglich kontrollieren. Lasst die Tiere nach der Bestimmung gleich wieder frei. Möglichkeit c: Der Exhaustor Der Exhaustor ist geeignet, um sehr kleine Tiere einzufangen. Er besteht aus einem durchsichtigen Gefäß, an dessen einer Öffnung ein Mundstück ansetzt, mit dem die Tiere eingesaugt werden können. Möglichkeit d: Farbschalen Farbschalen sind eine einfache Methode, um Insekten anzulocken, die normalerweise Blüten besuchen. Die Farbschalen (z. B. lache Joghurtbecher) werden in unterschiedlicher Farbe bemalt (beispielsweise rot, weiß, gelb, blau, lila). Nun werden diese Schalen mit Zuckerwasser gefüllt. Stellt die Farbschalen dann gut sichtbar auf einen Tisch und beobachtet, welche Insektenarten (oder -gruppen) zu den jeweiligen Farbschalen liegen. Führt eine Strichliste.

7 20 von 26 Ökosystem Schulhof (Klasse 7/8) Ökologie Beitrag 6 VIII M 8 Schulhofbiotope und ihr Nahrungsnetz Der von dir untersuchte Lebensraum innerhalb des Schulhofs (z. B. Hecke, Wiese, Schulteich,...) bildet ein Biotop. Aufgabe 1 Lies dir den Infotext durch und unterstreiche die wichtigsten Informationen. Pflanzen und Tiere eines Biotops beeinflussen sich gegenseitig Alle Tiere und Planzen, die innerhalb eines bestimmten Biotops leben, nennt man Lebensgemeinschaft (Biozönose). Biotop und Biozönose bilden zusammen ein Ökosystem. Dabei sind alle Lebewesen dieser Lebensgemeinschaft also Bakterien, Pilze, Planzen und Tiere an bestimmte Umweltbedingungen (z. B. Licht, Boden usw.) angepasst. Sie beeinlussen sich gegenseitig und sind voneinander abhängig. Die Nahrungsbeziehungen zwischen den einzelnen Tier- und Planzenarten ( fressen und gefressen werden ) bestimmen die Ordnungsstrukturen einer solchen Lebensgemeinschaft. Man nennt solche Nahrungsbeziehungen auch trophische Beziehungen (griechisch trophe = Ernährung). Stellt man eine solche Nahrungsbeziehung graisch dar, wird schnell klar, dass sich ein ineinander verlochtenes Nahrungsnetz ergibt. Schließlich ernährt sich ein Lebewesen meist von mehreren anderen Lebewesen. Dadurch sind alle Planzen und Tiere eines Ökosystems entweder direkt oder indirekt miteinander verknüpft. Innerhalb eines solchen Nahrungsnetzes lassen sich nun nochmals verschiedene Ernährungs- bzw. Trophiestufen unterscheiden: Produzenten (Erzeuger) sind Planzen. Sie stellen die Nahrungsgrundlage für alle Tiere dar. Durch die Aufnahme von Wasser, Sonnenlicht und Kohlenstoffdioxid betreiben sie Fotosynthese. Dabei erzeugen sie Nährstoffe und Sauerstoff. Primärkonsumenten (Verbraucher 1. Ordnung) sind Tiere, die sich als Planzenfresser von den Produzenten, also den Planzen, ernähren. Sekundärkonsumenten (Verbraucher 2. Ordnung) sind Tiere, die sich von den Primärkonsumenten ernähren, also als Fleischfresser tierische Nahrung aufnehmen. Nahrungsbeziehungen in einer Hecke ( = wird gefressen von)

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